LaserEscape：检测与缓解光学探测攻击
密码学与安全
2024-09-02 v2
摘要
集成电路（IC）的安全性可能被依赖故障分析方法的复杂物理攻击所破坏。光学探测是此类攻击中最突出的例子之一，即使对受攻击IC的了解有限，也可以在数天内完成。不幸的是，文献中提出的对策很少，且没有一种被实际制造和测试。这些对策通常需要改变标准单元库，因此与数字和可编程平台（如现场可编程门阵列（FPGA））不兼容。在这项工作中，我们将注意力从预防攻击转向检测和响应攻击。我们介绍了LaserEscape，这是首个完全数字且兼容FPGA的对策，用于检测和缓解光学探测攻击。LaserEscape集成了基于数字延迟的传感器，能够实时可靠地检测由激光束照射引起的芯片物理变化。此外，作为对攻击的响应，LaserEscape利用随机化硬件可重构性部署实时隐藏方法。它实现了：1）移动目标防御（MTD），将被攻击的敏感电路物理移出探测聚焦区域以保护密钥；2）多态性，在逻辑上混淆目标电路的功能，以对抗功能提取和逆向工程尝试。我们通过在28纳米FPGA上对受保护和未受保护的设计执行光学探测攻击，展示了我们方法的有效性和弹性。结果表明，光学探测攻击可以在不中断芯片操作的情况下被可靠地检测和缓解。
引用
@article{arxiv.2405.03632,
title = {LaserEscape: Detecting and Mitigating Optical Probing Attacks},
author = {Saleh Khalaj Monfared and Kyle Mitard and Andrew Cannon and Domenic Forte and Shahin Tajik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03632},
year = {2024}
}